17.09.2013 Views

OnTime nr 2 2008 - Combitech.se

OnTime nr 2 2008 - Combitech.se

OnTime nr 2 2008 - Combitech.se

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Autonoma system<br />

– bättre än människor<br />

i rymden?<br />

Intervju med<br />

Christer Fuglesang<br />

sid 7<br />

Snabb utveckling<br />

inom bilindustrin<br />

sid 12<br />

Flygledartorn utan<br />

bemanning i Skåne<br />

sid 15<br />

Vilken roll spelar<br />

etik och moral?<br />

– Var går grän<strong>se</strong>n mellan<br />

människa och maskin?<br />

sid 18<br />

Tema: auTonomi – mer än bara Teknik<br />

<strong>nr</strong> 2 – juni <strong>2008</strong><br />

GER INSIKT I TID


2<br />

Autonoma system<br />

– bättre än människor<br />

i rymden?<br />

Intervju med<br />

Christer Fuglesang<br />

sid 7<br />

Snabb utveckling<br />

inom bilindustrin<br />

sid 12<br />

Flygledartorn utan<br />

bemanning i Skåne<br />

sid 15<br />

Vilken roll spelar<br />

etik och moral?<br />

– Var går grän<strong>se</strong>n mellan<br />

människa och maskin?<br />

sid 18<br />

T E M A : A U T O N O M I – M E R Ä N B A R A T E K N I K<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong><br />

Innehåll<br />

GER INSIKT I TID<br />

<strong>OnTime</strong> ska<br />

ge insikt i tid<br />

<strong>OnTime</strong> är en branschtidning<br />

som tar upp olika<br />

aspekter och nyheter<br />

inom området utveckling<br />

av realtidssystem. <strong>OnTime</strong><br />

ska ge möjlighet att ställa<br />

olika perspektiv mot<br />

varandra, och samtidigt<br />

visa helheten i teknik- och<br />

samhällsutveckling.<br />

Ledare ..................................................................................................................3<br />

Temaintroduktion ............................................................................4<br />

Autonoma system<br />

– bättre än människor i rymden? ........................7<br />

Operationsrobot<br />

minskar blödningar .....................................................................10<br />

Snabb utveckling inom bilindustrin<br />

– osäkerheter i autonoma system .................12<br />

Flygledartorn utan<br />

bemanning i Skåne .......................................................................15<br />

Vägledande dokument<br />

för obemannade farkoster.............................................17<br />

Vilken roll spelar etik och moral? .....................18<br />

<strong>Combitech</strong> är ett obundet konsultföretag som<br />

med hög kompetens och kontinuitet skapar stor<br />

kundnytta genom att tillhandahålla värdefulla och<br />

innovativa lösningar som kombinerar teknik, miljö<br />

och säkerhet.<br />

Kunderna finns inom branscherna försvar, flyg,<br />

telekom och säkerhet samt myndigheter med ansvar<br />

för skydd av flöden i samhället.<br />

Närheten till våra kunder är viktig. Därför finns<br />

<strong>Combitech</strong> på ett 20-tal orter i Sverige och Europa.<br />

Vi är runt 800 medarbetare och ingår i Saabkoncernen<br />

- ett av världens ledande högteknologiska<br />

företag med huvudsaklig verksamhet inom försvar,<br />

flyg och rymd.<br />

Redaktion<br />

Ansvarig utgivare<br />

Marie Bredberg<br />

Redaktionsråd<br />

Göran Carlzon, Erichs Communications<br />

Lena Eklöf<br />

Magnus Skoog<br />

Carina Widholm<br />

Redaktör<br />

Karin Rydman, Linköping<br />

karin.rydman@combitech.<strong>se</strong><br />

Nätvariant av <strong>OnTime</strong><br />

www.ontime.nu<br />

<strong>Combitech</strong><br />

Linköping<br />

Box 15042<br />

583 15 Linköping<br />

(Besöksadress: Universitetsvägen 14)<br />

Jönköping<br />

Box 1017<br />

551 11 Jönköping<br />

(Besöksadress: Slottsgatan 14)<br />

Växjö<br />

Ljungadalsgatan 2<br />

351 80 Växjö<br />

Övriga orter:<br />

Arboga, Borlänge, Enköping, Göteborg, Helsingborg,<br />

Hässleholm, Karlstad, Kista, Kristianstad, Malmö, Norrköping,<br />

Norrtälje, Trollhättan, Västerås, Örebro och Östersund.<br />

E-post<br />

info@combitech.<strong>se</strong><br />

Hemsida<br />

www.combitech.<strong>se</strong><br />

Produktion<br />

Erichs Communications AB, Linköping<br />

Grafisk design Tryck<br />

PO. Kommunikation AB CT Impress<br />

Omslagsbilden visar Christer Fuglesang på uppdrag i rymden. Kanske får vi i<br />

framtiden vänja oss vid att enbart <strong>se</strong> autonoma farkoster i rymden, som Jules<br />

Verne (baksidesbilden). Åtminstone tills rymdturismen når nästa nivå.<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong><br />

<strong>Combitech</strong>


Autonoma system<br />

– när film blir verklighet?<br />

Autonoma system, vad är det? Begreppet<br />

autonoma antyder att systemen<br />

är självständiga, oberoende och<br />

har en egen självbestämmanderätt.<br />

Hoppsan! System som far runt och gör som de<br />

själva vill? Maskiner som fattar egna beslut<br />

utifrån detekterade händel<strong>se</strong>r och en i förväg<br />

inprogrammerad logik? Hua!<br />

det brukar ju annars vara sådant vi definitivt<br />

vill undvika. Många science fictionfilmer<br />

med undertoner av skräck har gjorts på motsvarande<br />

tema. Maskiner med känslor som<br />

reagerar på uppfattade orättvisor och tar över<br />

världen. Håller vi nu på att reali<strong>se</strong>ra detta?<br />

Ger vi liv åt Terminator utanför filmens värld?<br />

Ska vi vara rädda för denna utveckling?<br />

Nej, det an<strong>se</strong>r jag inte. Tvärtom, autonoma<br />

system i människans tjänst är något väldigt<br />

positivt som förenklar proces<strong>se</strong>r och<br />

arbetsmoment vilka normalt kan vara både<br />

riskfyllda, tidsödande och krävande – eller<br />

bara monotont tråkiga.<br />

Vi är mer skeptiska<br />

När ett autonomt system utvecklas för att lösa<br />

en specifik uppgift innebär detta en specifik<br />

uppsättning verktyg, som också begränsar<br />

systemets handlingsmöjligheter. däri ligger<br />

en av skillnaderna mot robotarna i filmens<br />

värld. en annan skillnad mot den framtid som<br />

visas på film är hur vi människor reagerar på<br />

autonoma system, och vi är säkerligen mer<br />

skeptiska än rollfigurerna i science fictionfilm.<br />

För att utvecklingen ska bli hållbar är det<br />

viktigt att den tar hänsyn till i vilken situation<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

och i vilken grad vi människor känner oss bekväma<br />

med autonomin. Troligen kommer vår<br />

acceptans att öka i och med att autonomi blir<br />

mer utbrett, men utvecklarna bör ta hänsyn<br />

till att det inte händer över en natt.<br />

Mer om autonoma system finner du i detta<br />

nummer av <strong>OnTime</strong>. Kryddat med andra<br />

aspekter som moraliska och etiska perspektiv<br />

ledare<br />

på utvecklingen av sådana lösningar.<br />

Hoppas du finner det vara en lika intressant<br />

och tänkvärd läsning som jag gör!<br />

Magnus Svensson<br />

Biträdande Affärsområdeschef,<br />

Informationssäkerhet<br />

3


TeMaiNTrOduKTiON<br />

Autonomi – var går grän<strong>se</strong>n?<br />

Nobelpri<strong>se</strong>t i fysik tilldelades 1974<br />

upptäckaren av pulsaren. Det är ett<br />

fenomen som initialt troddes vara ett<br />

bevis på utomjordiskt liv, men <strong>se</strong>nare<br />

visade sig vara strålningen från en<br />

kraftigt roterande neutronstjärna.<br />

Vid utdelningen av nobelpri<strong>se</strong>t satt<br />

jag som liten pojke och lyssnade och<br />

mitt intres<strong>se</strong> för rymden och teknik<br />

väcktes på allvar.<br />

Så en dag när jag var sju år fick jag en gåva av<br />

min far – ett teleskop. Helt plötsligt visade det<br />

sig att rymden inte var där ute utan här. Jag<br />

gick även på utställningar och fick <strong>se</strong> kopior<br />

av Sputnik och andra rymdraketer som använts<br />

på 60- och 70-talet. Jag trodde på allvar<br />

att vi snart skulle erövra rymden.<br />

Sedan dess har jag alltid drömt om att<br />

åka ut i rymden, men allt eftersom åren gick<br />

insåg jag att resan inte skulle bli av. rymden<br />

visade sig vara en ganska ogästvänlig plats.<br />

Vis<strong>se</strong>rligen vacker men i högsta grad dödlig<br />

för en liten människa. Jag stannade kvar på<br />

jorden, men mitt intres<strong>se</strong> för rymd och teknik<br />

finns fortfarande kvar. Nu finns det ju ett bra<br />

substitut för oss som ville bli piloter eller astronauter,<br />

nämligen att jobba som ingenjörer.<br />

Vi bygger ju systemen och är därmed med på<br />

resan (fast inte på riktigt). När vi bygger våra<br />

system så har vi alltid en pilot, astronaut eller<br />

förare som styr farkosten. i framtidens system<br />

är detta inte självklart. Tekniken finns i stor<br />

utsträckning redan. Frågan är om vi är redo<br />

att ersätta människor helt i säkerhetskritiska<br />

system?<br />

20 säkerhetssystem varnar<br />

autonomin innebär att funktioner som en<br />

människa skulle kunna utföra istället görs av<br />

en dator. Pga den snabba teknikutvecklingen<br />

så blir systemen allt mer komplexa. de kommunicerar<br />

med omgivningen. de låter oss<br />

övervaka och styra omgivningen. aerospaceindustrin<br />

har tagit detta ett steg längre. När<br />

människan inte längre hänger med eller när<br />

farkosten är på för långt avstånd så tvingas vi<br />

bygga system som själva fattar beslut.<br />

i framtidens bilar blir fler och fler system<br />

autonoma. detta är för att föraren inte an<strong>se</strong>s<br />

säker. i moderna bilar finns inom en snar<br />

framtid uppåt 20 säkerhetssystem som varnar<br />

eller temporärt tar över när en fara hotar. i<br />

tävlingen darPa Grand Challenge kör man<br />

med förarlösa bilar. i tävlingen 2007 lyckades<br />

<strong>se</strong>x autonoma bilar fullfölja uppdraget i<br />

simulerad stadstrafik. de körde i <strong>se</strong>x timmar<br />

och var tvungna att följa alla trafikregler. det<br />

visar på framtidens möjligheter, men det kommer<br />

att ta många år innan vi <strong>se</strong>r helt förarlösa<br />

bilar. det finns orsaker till detta, bl a den stora<br />

mängd <strong>se</strong>nsorer som krävs. alla specialfall<br />

är svåra att hantera. Så också regelverket som<br />

kräver en ansvarig förare bakom ratten.<br />

de drivande krafterna är flera. inom<br />

bilindustrin handlar det om säkerhet. inom<br />

4 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong>


Magnus Skoog har lång<br />

erfarenhet av projekt inom<br />

bl a försvars- och telekom-<br />

industri. För tillfället har<br />

han ett uppdrag på Saab<br />

Aerosystems som handlar om<br />

att införa en modellba<strong>se</strong>rad<br />

process till utvecklingen av det<br />

autonoma flygplanet Neuron.<br />

transport<strong>se</strong>ktorn är det miljö och lägre kost-<br />

nader. inom rymd är det kostnad. i framti-<br />

dens rymduppdrag så kommer det nästan<br />

uteslutande vara en intelligent sond och inte<br />

en astronaut som gör de farliga och långa<br />

uppdragen. då behöver man ju inte heller<br />

återvända till jorden. att vi fortfarande kommer<br />

ha astronauter är ju självklart men det är<br />

helt enkelt för dyrt att skicka folk till Mars.<br />

Vi <strong>se</strong>r idag en utveckling inom vård och<br />

omsorg som liknar den inom aerospace.<br />

Kirurgen motsvarar här piloten. de behöver<br />

fler och fler avancerade instrument för att göra<br />

mer och mer precisa ingrepp. en operationsrobot<br />

repre<strong>se</strong>nterar här ett stridsflygplan vars<br />

avancerade styrning kan kompen<strong>se</strong>ra för operatörens<br />

skakningar. Här flyger kirurgen inne<br />

i det mänskliga landskapet. Här utvecklas<br />

<strong>se</strong>nsortekniken snabbt. Titthålskameror och<br />

bildbehandling är också under stark frammarsch.<br />

de motsvarar aerospaceindustrins<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

avancerade <strong>se</strong>nsorer och navigationsutrustning.<br />

Människans i<strong>nr</strong>e landskap visar sig<br />

dock vara mycket mer komplicerat än man<br />

först kan tro. att kunna ersätta kirurgen med<br />

autonoma system ligger långt in i framtiden.<br />

den drivande kraften är förstås även här<br />

kostnader. Möjligheten finns att göra fler och<br />

snabbare operationer med färre biverkningar<br />

och därmed kortare vårdtider.<br />

Process i fyra steg<br />

Vad är egentligen autonomi? det innebär<br />

självbestämmande, dvs att en apparat under<br />

vissa förutsättningar fattar egna beslut. det är<br />

här svårt att dra grän<strong>se</strong>rna eftersom grän<strong>se</strong>n<br />

för vad en farkost klarar hela tiden förskjuts.<br />

det som för 20 år <strong>se</strong>dan var omöjligt är i dag<br />

görbart. autonoma system tillkommer ofta i<br />

flera steg:<br />

1.<br />

2.<br />

3.<br />

4.<br />

Nya <strong>se</strong>nsorer ger möjlighet att <strong>se</strong>/<br />

övervaka saker. detta ger rådata.<br />

Sensorernas information filtreras och<br />

fusioneras med andra <strong>se</strong>nsorer. detta<br />

kan t ex användas för larm.<br />

Funktionen byggs på med funktion<br />

som gör att den vet när den ska vara<br />

aktiv och inte larma i onödan.<br />

Funktionen återkopplas. den tar över<br />

en funktion och kan t ex göra en undanmanöver.<br />

Äkta autonomi finns förstås endast i fordon<br />

som är helt förarlösa men denna definition<br />

är egentligen onödigt begränsande. i detta<br />

nummer kommer vi att <strong>se</strong> tillämpningar<br />

på autonomi som vi som barn bara kunde<br />

drömma om.<br />

Vi vill känslomässigt alltid att någon människa<br />

ska vara ansvarig. denna person an<strong>se</strong>r<br />

vi har ett omdöme. det finns situationer där<br />

en människas omdöme och därmed långsammare<br />

eller ibland oförutsägbara reaktion gör<br />

att säkerhetsnivån inte kan bli tillräckligt hög.<br />

detta innebär på sikt att om vår tillit till tekniska<br />

system ökar så kommer vi att <strong>se</strong> allt fler<br />

tillämpningar. det är dock vårt eget val om vi<br />

i framtiden har förarlösa plan och operationer<br />

Övervakning/<br />

Larm<br />

aV MaGNuS SKOOG<br />

Seende/<br />

<strong>se</strong>nsorer<br />

Kollisionsundvikning<br />

Planering<br />

Navigering<br />

Feldiagnostik<br />

Aktuatorer<br />

Maskin<br />

– Människa<br />

interaktion<br />

Koordinering /<br />

samordning<br />

Kommunikation<br />

Beslutstöd<br />

Sensorfusion<br />

Reglerteknik<br />

Autonomi innefattar förmågan till<br />

självstyre. Det är ett mycket brett<br />

teknikområde som spänner från<br />

lågnivåstyrning med reglering m h a<br />

<strong>se</strong>nsorer och aktuatorer. På högre<br />

nivå handlar det t ex om navigering,<br />

feldiagnostik och planering. De stora<br />

tekniska utmaningarna finns inom<br />

områden som koordinering (flera<br />

farkoster samarbetar) och kollisionsundvikning.<br />

Området handlar dock<br />

inte bara om teknik. Det behövs även<br />

bra system för interaktion mellan<br />

maskin och människa. Samtidigt krävs<br />

också förändringar i regelverk för att<br />

möjliggöra utvecklingen.<br />

5


auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

7.<br />

6.<br />

Produktifiering<br />

Regelverk/<br />

standarder<br />

uppdateras<br />

som utförs av robotar. de regelverk som finns<br />

idag hindrar de tekniska tillämpningarna.<br />

Men även här sker stora förändringar.<br />

Prostatapatienter som får välja framhärdar<br />

idag att få bli opererade med roboten framför<br />

att göra en traditionell operation. detta<br />

beror förstås på att de får färre biverkningar<br />

och kan komma hem mycket snabbare. det<br />

handlar också om att läkarna kan förklara den<br />

nya teknikens möjligheter på ett pedagogiskt<br />

och personligt sätt. denna möjlighet finns<br />

förstås inte när tekniken vänder sig till den<br />

stora massan. då måste den införas med stor<br />

försiktighet och godkännas i proces<strong>se</strong>r där det<br />

finns politiska påverkansmöjligheter. Vi vill<br />

inte känna oss som slavar under tekniken.<br />

8.<br />

Användning<br />

Acceptans<br />

bland experter<br />

Ingen risk. Endast ett koncept. Alla ideer är möjliga<br />

Låg risk. Tekniken används endast i kontrollerade sammanhang.<br />

Vad som är möjligt och<br />

önskvärt förskjuts<br />

Utprovning/<br />

demonstration<br />

Etablerad<br />

Teknik<br />

Ny idé<br />

Hög risk. Ny teknik provas under realistiska former. Dock i kontrollerad miljö.<br />

Mycket hög risk. Ny teknik som kanske inte ännu är etablerad används.<br />

Koncept/<br />

prototyp<br />

Lägre risk. Risken sjunker med användningen. Efter en tid kan inte ens haverier stoppa tekniken.<br />

Låg risk igen. När människan har tilltro till tekniken så är risken liten.<br />

5.<br />

9.<br />

1.<br />

4.<br />

11.<br />

2.<br />

en annan faktor är vårt behov av kontroll. en<br />

rallyförare slår av alla återkopplade system på<br />

sin bil då han vill ha full kontroll. detsamma<br />

gäller många piloter som slår av Flight Controllern.<br />

Men gäller detta även gemene man?<br />

Enskild händel<strong>se</strong> kan<br />

stoppa hela utvecklingen<br />

i lju<strong>se</strong>t av detta så är det dock viktigt att inte<br />

blunda för riskerna med att försöka etablera<br />

teknik för fort. risken för bakslag är mycket<br />

stor och då stannar teknikutvecklingen<br />

kanske under lång tid framåt. det finns en<br />

rad exempel på detta. T ex Hindenburgkatastrofen<br />

1936 som stoppade användningen<br />

av luftskepp. under 20- och 30-talet flögs det<br />

3.<br />

mycket och användes t ex i reguljär trafik<br />

mellan europa och amerika. Trots att det<br />

var vätga<strong>se</strong>n som var problemet stoppades<br />

utvecklingen även för skepp med helium som<br />

medium. Challengerkatastrofen 1986 stoppade<br />

användningen av rymdfärjor under ganska<br />

lång tid. Harrisburghaveriet 1979 satte lju<strong>se</strong>t<br />

på dittills ouppmärksammade aspekter av<br />

människans förhållande till teknik och automatik.<br />

Med både tur och skicklighet förhindrades<br />

en större härdsmälta och radioaktiva<br />

utsläpp, men händel<strong>se</strong>n ledde till en närmast<br />

total förtroendekollaps för kärnkraft i t ex<br />

Sverige. n<br />

6 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

Ny teknisk<br />

landvinning<br />

Tilltro<br />

10.<br />

Teknikspiralen visar hur en positiv<br />

teknisk utveckling kan ske. Att<br />

fullt ut etablera ny teknik inom<br />

säkerhetskritiska områden kommer<br />

alltid att ta tid. För att det ska vara<br />

möjligt krävs ofta en positiv spiral<br />

där alltmer avancerad teknik införs.<br />

Genom att arbeta successivt ökar<br />

acceptan<strong>se</strong>n för tekniken – något<br />

som är avgörande för att införandet<br />

ska lyckas. Samtidigt hinner regelverk<br />

och standarder uppdateras.<br />

Nyckeln till att framgångsrikt införa<br />

system med ökad autonomi blir<br />

därmed att hela tiden arbeta i små,<br />

genomtänkta steg.


Autonoma system<br />

– bättre än människor i rymden?<br />

Rymdåldern började med ett pip.<br />

Pipet kom från den ryska satelliten<br />

Sputnik som sköts upp 4 oktober 1957<br />

och vars enda funktion egentligen var<br />

att skicka dessa pip över radiovågorna<br />

för att bevisa sin existens. Det var<br />

det första steget på en väg som <strong>se</strong>dan<br />

lett oss till månlandningar, fjärrstyrda<br />

bilar på Mars och satelliter som är på<br />

väg att lämna solsystemet.<br />

redan innan Sputnik cirklade runt jorden<br />

var planen att vi skulle skicka upp människor<br />

i rymden och maskinerna fick inte vara<br />

ensamma där uppe särskilt länge. 12 april<br />

1961 blev Juri Gagarin den första människan i<br />

rymden och han följdes <strong>se</strong>dan genom åren av<br />

en lång rad astronauter och kosmonauter.<br />

Ända från början fanns det dock de som<br />

ifrågasatte det kloka i bemannade rymdfärder.<br />

en miljö med vakuum, stora temperaturskillnader<br />

och obönhörlig kosmisk strålning är definitivt<br />

inte något som människor är gjorda för<br />

och riskerna med rymdfärder var uppenbara.<br />

Förespråkarna hade dock starkare argument<br />

på sin sida. Förutom mer visionära tankar<br />

som att rymden var nästa naturliga steg i<br />

mänsklighetens utveckling så kunde de peka<br />

på att det fanns mycket som satelliter, robotar<br />

och andra maskiner helt enkelt inte kunde<br />

göra, men som människor med sin anpassningsförmåga<br />

var väldigt väl lämpade för.<br />

Systemen var nämligen inte särskilt autonoma<br />

och fjärrstyrningen var inte helt pålitlig.<br />

det krävdes helt enkelt människor för att<br />

kunna utföra de mer invecklade uppgifterna<br />

där man måste kunna hantera det oväntade<br />

och fatta snabba beslut.<br />

Långlivad diskussion<br />

det har nu gått över 50 år <strong>se</strong>dan vi första<br />

gången lyckades skicka upp något i omloppsbana<br />

och nästan 40 år <strong>se</strong>dan Neil armstrong<br />

satte sin fot på månen, men diskussionen om<br />

det är värt att ha bemannade rymdfärder<br />

pågår än.<br />

Skillnaden nu är att de autonoma systemen<br />

har blivit mer avancerade än de var i rymd-<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

flygningens barndom. Vi har bilar på Mars<br />

som vis<strong>se</strong>rligen får sina order från jorden,<br />

men som själva kan ta vissa beslut för att undvika<br />

att köra över stup och liknande.<br />

det finns också farkoster som eSas Jules<br />

Verne som skjuts upp till den internationella<br />

rymdstationen och själv sköter dockningen<br />

med stationen. det kan kanske låta riskabelt<br />

att låta en 20 ton tung kap<strong>se</strong>l sköta dockningen<br />

i stort <strong>se</strong>tt på egen hand, men de autonoma<br />

systemen är så avancerade idag att den ska<br />

kunna styra sig själv med en precision på 1,5<br />

centimeter vilket gott och väl räcker för att<br />

göra en säker dockning.<br />

Så de obemannade systemen har kommit<br />

långt, men de befinner sig ändå till stor del i<br />

aV KeNT OlOFSSON<br />

Christer Fuglesang blev 2006 den första svensken i rymden.<br />

– Vi är en nyfiken art som vill testa våra grän<strong>se</strong>r, och i rymden kan vi nå nya mål som vi aldrig upplevt tidigare, berättar han för <strong>OnTime</strong>.<br />

sin linda för även om tekniken som behövs<br />

har funnits beskriven länge har inte särskilt<br />

många autonoma farkoster verkligen flugits.<br />

det behövs fortfarande en hel del tester för<br />

att vi ska kunna dra full nytta av autonoma<br />

system i rymden.<br />

Några av dessa tester kommer svenska<br />

rymdbolaget att stå för. Tillsammans med en<br />

rad andra rymdstyrel<strong>se</strong>r i andra länder ska<br />

de skicka upp satellitsystemet Prisma nästa<br />

år. det består av en liten satellit som går i<br />

omloppsbana runt jorden och en större satellit<br />

som ska kunna navigera autonomt kring den<br />

mindre satelliten.<br />

Tanken är att man ska testa metoder för<br />

formationsflygning och automatisk rendez-<br />

7


auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

vous mellan rymdfarkoster. Något som vi<br />

måste behärska för att exempelvis kunna<br />

genomföra NaSas och eSas gemensamma<br />

Mars Sample return där markprover från<br />

Mars ska grävas upp av en rover, skjutas upp<br />

från Mars yta, docka med en raket i omloppsbana<br />

och skickas iväg till jorden. lite som<br />

Jules Verne alltså, men medan besättningen<br />

på rymdstationen kan avbryta dockningen<br />

om något skulle gå fel tar det för lång tid att<br />

skicka kommandon till Mars för att rädda en<br />

misslyckad dockning.<br />

– Ska det här fungera måste man vara<br />

säker på att det går att göra ett rendez-vous<br />

mellan kap<strong>se</strong>ln som skjuts upp från Mars och<br />

farkosten som går i bana runt planeten och<br />

med Prisma testar vi autonoma system som<br />

skulle kunna klara av något liknande, säger<br />

Per Bodin, operationsansvarig för Prisma på<br />

rymdbolaget.<br />

Prisma kommer också att användas för<br />

att testa autonoma metoder för att sätta ihop<br />

delar av en konstruktion i rymden. Något som<br />

kan komma väl till pass den dag vi ska bygga<br />

ett skepp som kan ta oss till Mars.<br />

det finns även lite mer jordnära anledningar<br />

till att det vore bra att få satelliterna<br />

mer autonoma.<br />

– Operationen av satelliterna står för en relativt<br />

stor del av kostnaderna så av kostnadsskäl<br />

är det definitivt intressant att göra dem<br />

mer autonoma och avlasta markkontrollen så<br />

mycket som möjligt, säger Per Bodin.<br />

Pionjärarbete<br />

det finns inte så mycket praktisk erfarenhet<br />

av det här så rymdbolaget får utföra en del<br />

pionjärarbete med Prisma.<br />

– Principerna har funnits teoretiskt, men<br />

det är inte många liknande projekt som<br />

verkligen flugit så vi får stå för en hel del egna<br />

tankar och lösningar för att få någonting som<br />

fungerar i rymden, säger Per Bodin.<br />

att autonoma system kan utföra förhållandevis<br />

komplicerade operationer redan idag<br />

och att de kommer att bli allt mer avancerade<br />

råder det knappast någon tvekan om. Så då<br />

återkommer frågan om det verkligen är värt<br />

– När man behöver ha mer flexibilitet i arbetsuppgifterna och kunna anpassa sig till oväntade situationer så behövs det människor i<br />

rymden, enligt Christer Fuglesang.<br />

att skicka upp människor i rymden eller om vi<br />

ska hålla oss till satelliter och robotar?<br />

den ende svensk som har personlig erfarenhet<br />

av hur det är att vara ute i rymden är vår<br />

astronaut Christer Fuglesang och han tycker<br />

att man <strong>se</strong>r det på fel sätt om man menar att<br />

vi måste välja det ena eller det andra.<br />

– Frågan är inte om vi ska använda robotar<br />

eller skicka människor utan det gäller att<br />

använda robotar när det är mest effektivt och<br />

människor när det är mest effektivt och vi<br />

behöver både robotar och människor för att<br />

lyckas, säger Christer Fuglesang.<br />

Frågan är istället när det fungerar bäst med<br />

människor och när en robot kan vara den<br />

lämpligaste lösningen.<br />

– När man behöver ha mer flexibilitet i<br />

arbetsuppgifterna och kunna anpassa sig till<br />

8 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong>


oväntade situationer så behövs det människor<br />

i rymden, säger Christer Fuglesang. robotar<br />

å sin sida är det bästa alternativet när vi vet<br />

ganska väl vad uppgiften är och hur den ska<br />

utföras eller när det helt enkelt är för farligt<br />

att skicka människor.<br />

Maskinerna är våra vänner<br />

Så med största sannolikhet kommer männis-<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

kor och maskiner att gå arm i arm i utforskandet<br />

av rymden. eftersom det är både dyrt<br />

och potentiellt farligt att skicka ut människor<br />

i rymden gäller det dock att ha bra argument<br />

för att göra det och Christer Fuglesang tycker<br />

att det finns gott om sådana argument.<br />

– i ett lite större perspektiv är vi en nyfiken<br />

art som vill testa våra grän<strong>se</strong>r och i rymden<br />

kan vi nå nya mål som vi aldrig upplevt<br />

auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

tidigare, säger han. rymden står också för<br />

utmaningar som driver fram lösningar som<br />

resten av samhället <strong>se</strong>dan kan dra nytta av.<br />

Sedan får vi inte glömma att rymden kan<br />

tjäna som en inspirationskälla i stort och<br />

smått. i ett närmare perspektiv har vi till<br />

exempel diskussionen i Sverige om varför så<br />

få ungdomar vill studera tekniska ämnen på<br />

gymnasier och universitet.<br />

– Om vi vill att fler ungdomar ska studera<br />

teknik och vetenskap måste vi kunna inspirera<br />

dem till det och utforskningen av rymden<br />

kan verkligen inspirera människor, säger<br />

Christer Fuglesang.<br />

Ser vi rymdutforskningen i ett större perspektiv<br />

så har människor i alla tider inspirerats<br />

av andra människor som utför stordåd.<br />

en hel värld hyllade besättningen på apollo<br />

11 när de kom hem efter den första månlandningen,<br />

men vi har hittills inte hållit en enda<br />

parad för en robot och uppslutningen skulle<br />

nog inte bli så stor om vi höll en. Så slutsat<strong>se</strong>n<br />

blir att vi knappast kommer att nöja oss med<br />

pipande satelliter och grävande robotar utan<br />

vi vill <strong>se</strong> människor i rymden för att verkligen<br />

uppleva att vi är där och utforskar den. n<br />

CHRISTER FuGLESANG föddes i Stockholm<br />

1957. Han studerade vid KTH och disputerade i<br />

experimentell partikelfysik 1987 på Stockholms<br />

universitet och blev docent 1991.<br />

1992 blev han antagen till ESAs astronaututbildning<br />

och genomgick kosmonautträning i<br />

Stjärnstaden i Ryssland 1993-1996. 1996 överflyttades<br />

han till Nasas Johnson Space Center<br />

Astronaut Office i Houston där han fortfarande<br />

är stationerad. 1998 avslutade han sin formella<br />

astronaututbildning och blev officiellt Mission<br />

Specialist för den amerikanska rymdfärjan.<br />

2006 blev Christer Fuglesang den förste<br />

svensken i rymden när han for upp till den<br />

internationella rymdstationen med rymdfärjan<br />

Discovery. Hans uppdrag innebar att han fick<br />

göra tre rymdpromenader för att installera ny<br />

utrustning och reparera en solpanel.<br />

9


aV KeNT OlOFSSON<br />

Operationsrobot<br />

minskar blödningar<br />

<strong>OnTime</strong> deltar vid en prostataoperation<br />

Skulle du våga låta en robot operera<br />

dig? Om du ställer frågan till någon<br />

som ska genomgå en prostataoperation<br />

är chan<strong>se</strong>n stor att svaret blir<br />

ett rungande ja. Med fördelar som<br />

mindre blödningar, mindre smärta och<br />

kortare tid på sjukhu<strong>se</strong>t och en möjlighet<br />

att det rent av blir säkrare rent<br />

medicinskt är det lätt att förstå varför<br />

robotoperationer är populära bland<br />

prostatapatienter.<br />

Nu handlar det inte om en robot som sköter<br />

operationen helt själv utan snarare om ett<br />

verktyg för kirurgen, precis som en skalpell<br />

är ett verktyg. Men medan en skalpell inte <strong>se</strong>r<br />

särskilt imponerande ut är en operationsrobot<br />

en magnifik uppenbarel<strong>se</strong>.<br />

Vi fick tillfälle att vara med på en operation<br />

på linköpings universitetssjukhus där överläkare<br />

Per Skoglund och hans kollega överläkare<br />

Bill Petersson opererade bort prostatan på<br />

en cancerpatient. Patienten som är under full<br />

narkos ligger helt dold under gröna operationsdukar<br />

och det enda som syns är en liten<br />

del av buken. Teamet består av narkosläkare,<br />

operationssköterska och två kirurger och det<br />

första som sker är att <strong>se</strong>x små hål görs i buken.<br />

i dessa hål förs smala rör in och <strong>se</strong>dan är det<br />

dags att väcka roboten.<br />

Metallbläckfisk<br />

det är en ungefär två meter hög metallbläckfisk<br />

med fyra armar som rullas in över<br />

patienten. armarna håller i de instrument, i<br />

första hand sax och kamera, som kirurgen ska<br />

använda under operationen.<br />

i linköping turas kirurgerna om att sitta<br />

vid kontrollenheten eller vid patienten och<br />

idag är det Per Skoglunds tur att assistera så<br />

han tar plats bredvid patienten medan Bill<br />

Petersson sätter sig vid kontrollenheten som<br />

står några meter bort i operationssalen.<br />

det är från kontrollenheten som roboten<br />

styrs. Själva enheten <strong>se</strong>r ut som något som<br />

närmast kan beskrivas som ett periskop där<br />

bilden från kamerorna inne i patientens kropp<br />

visas.<br />

– det finns två kameror kopplade till optiken<br />

så vi får en virtuell 3d-bild vilket ger en känsla<br />

av att man nästan sitter inne i patienten och<br />

opererar, säger Per Skoglund.<br />

Samma bild som operationskirurgen <strong>se</strong>r visas<br />

också upp på en skärm i operationssalen,<br />

om än i 2d, och eftersom det är Hd-kvalitet<br />

på bilden blir det väldigt tydligt hur det <strong>se</strong>r ut<br />

inne i kroppen. det lär också vara nödvändigt<br />

eftersom det för en oinvigd <strong>se</strong>r ut som en enda<br />

röra där det är omöjligt att avgöra var i kroppen<br />

man befinner sig. Kirurgerna har dock<br />

inga problem att veta var de är och pekar ut<br />

uri<strong>nr</strong>ör, sädesledare och andra delar av anatomin<br />

som inte får skadas under operationen.<br />

Varje patient är unik så det går inte på<br />

förhand att veta exakt hur det kommer att <strong>se</strong><br />

ut inuti kroppen när man börjar operationen.<br />

det är en anledning till att vi inom överskådlig<br />

framtid inte får <strong>se</strong> autonoma robotar som<br />

opererar på egen hand. Fortfarande är det<br />

kirurgens kunskap, erfarenhet och intuitiva<br />

känsla för hur olika oväntade situationer ska<br />

lösas som är det viktigaste för att operationen<br />

ska bli bra och de faktorerna kan vi inte överföra<br />

till ett datorprogram.<br />

Hög precision<br />

de rörel<strong>se</strong>r som kirurgen utför vid operationsstationen<br />

utförs omedelbart av armarna<br />

på roboten, men när kirurgen för sina händer<br />

och fingrar några centimeter omvandlar<br />

roboten det till rörel<strong>se</strong>r på några millimeter<br />

inne i kroppen. Samtidigt förstoras bilden upp<br />

tio gånger så detaljer som är centimeterstora<br />

i verkligheten blir stora som tennisbollar på<br />

skärmen. dessutom är instrumenten ledade<br />

så de kan vridas ungefär som man vrider en<br />

handled. det här ger en mycket stor precision<br />

och det gör det enklare att undvika en av de<br />

stora riskerna vid traditionell öppen kirurgi.<br />

– Nerverna som går till svällkropparna och<br />

styr erektionen går precis bakom prostata och<br />

skadar man dem kan patienten bli impotent<br />

och det är också den vanligaste biverkningen<br />

vid sidan av ansträngningsinkontinens, säger<br />

Per Skoglund.<br />

Försiktigt skär man sig ner genom hinnor<br />

och fett mot prostatan. de små blödningar<br />

som uppkommer stoppas snabbt genom att<br />

såret bränns ihop. Saxen som används är<br />

nämligen strömförande och kan hetta upp<br />

vävnad när det behövs.<br />

det tar litet drygt en timme att arbeta sig<br />

ner till prostatan och 20 minuter <strong>se</strong>nare har<br />

den frilagts, lagts in i en på<strong>se</strong> och dragits ut ur<br />

kroppen. efter ytterligare 20-30 minuter är de<br />

<strong>se</strong>x små hålen i patienten hopsydda och han<br />

förs bort till uppvakningen.<br />

Om det här hade varit en traditionell<br />

operation med öppen kirurgi hade patienten<br />

fått ligga kvar i uppemot fyra-fem dagar, men<br />

nu får han gå hem redan dagen efter. det blir<br />

också betydligt mindre blödningar vilket i sig<br />

minskar risken för biverkningar efter operationen.<br />

lägg <strong>se</strong>dan till att det gör mindre ont<br />

att ha <strong>se</strong>x små sår än ett stort som ska läka så<br />

är det lätt att in<strong>se</strong> att det är populärt att bli<br />

opererad på det här sättet.<br />

– det finns en oerhörd acceptans för den här<br />

metoden hos patienterna och de har också ett<br />

väldigt starkt förtroende för tekniken så det<br />

finns ett väldigt starkt tryck bland patienterna<br />

att få bli opererade med den här metoden,<br />

säger Per Skoglund.<br />

exakt hur stor acceptan<strong>se</strong>n blir beror nu<br />

också på hur metoden pre<strong>se</strong>nteras. Om patienterna<br />

bara får veta att en robot ska skära i<br />

dem lär de knappast bli lika positivt inställda<br />

som om någon tar sig tid att förklara hur det<br />

går till och vilka fördelarna är. det gäller att<br />

ge patienterna en känsla av att de förstår sig<br />

på och har nytta av tekniken.<br />

den riktigt stora fördelen som man förstås<br />

skulle vilja berätta om är att det är större<br />

chans att operationen blir lyckad än om man<br />

använder öppen kirurgi, men här blir det<br />

svårt att säga något riktigt bestämt.<br />

– det finns inga klara studier som bevisar<br />

att man får bättre resultat med den här<br />

metoden rent onkologiskt, men känslan är att<br />

det är så och trenderna visar också att det kan<br />

vara så, säger Per Skoglund. Om det <strong>se</strong>dan<br />

är robotens förtjänst eller att de som använder<br />

den är skickliga kirurger som skulle fått<br />

samma resultat utan den är omöjligt att säga.<br />

10 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong>


en av orsakerna till att man inte kan visa på<br />

några tydliga förbättringar rent onkologiskt<br />

är att metoden inte använts så länge än. Problemet<br />

är att det kan bli svårt att göra några<br />

studier som kan visa hur det är med den<br />

saken i framtiden också.<br />

För en sådan studie krävs det nämligen att<br />

tillräckligt många patienter går med på att<br />

låta lotten avgöra vilken operationsmetod<br />

som används. Med tanke på de fördelar som<br />

bevisligen finns i form av mindre smärta och<br />

snabbare hemgång lär det bli svårt att få patienter<br />

att frivilligt gå med på öppen kirurgi<br />

när det kan undvikas.<br />

Om det lönar sig samhäll<strong>se</strong>konomiskt är<br />

också något som inte bevisats än. roboten<br />

kostade i linköpings fall två miljoner euro<br />

och så måste instrumenten bytas ut efter tio<br />

operationer. Totalt kostar varje ingrepp 15 000<br />

– 20 000 kronor mer än vid öppen kirurgi om<br />

man inte räknar in avskrivningskostnaden<br />

som är beroende av hur många operationer<br />

som utförs. Mot det ska ställas att patienterna<br />

kommer hem fyra-fem dagar tidigare och kan<br />

återgå till normal verksamhet snabbare vilket<br />

borde ge samhäll<strong>se</strong>konomiska vinster, men<br />

än har det inte gjorts någon utredning som<br />

bevisar att det lönar sig rent ekonomiskt.<br />

Bättre arbetsmiljö<br />

För kirurgerna finns det klara fördelar med<br />

att använda roboten som bland annat ger<br />

bättre ergonomi. istället för att stå böjd över<br />

patienten i en obekväm ställning i två timmar<br />

som är fallet vid öppen kirurgi sitter<br />

nu kirurgen bekvämt på en stol under hela<br />

proceduren.<br />

Fakta<br />

Ungefär 10 000 nya fall av prostatacancer<br />

upptäcks varje år vilket motsvarar ungefär<br />

30 procent av alla diagnosticerade tumörer<br />

hos män. 2 500 män dör i prostatacancer<br />

varje år.<br />

Det uppträder inga symptom förrän<br />

tumören vuxit sig stor, men många män<br />

screenas nu för prostatacancer och när den<br />

upptäcks tidigt är det förhållandevis lätt<br />

att bota.<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

Bland patienterna finns en stor acceptans för att bli opererade med roboten.<br />

Själva operationstiden är ungefär den samma<br />

för öppen kirurgi och robotkirurgi och det<br />

krävs ingen större utbildning för att lära sig<br />

använda roboten.<br />

– det är väldigt intuitivt och roboten<br />

fungerar som förlängning av armen och mina<br />

fingrar blir instrumentspetsarna inne i kroppen,<br />

säger Per Skoglund.<br />

Om Per Skoglund skulle få önska sig något<br />

så vore det att roboten också kunde ge en fysisk<br />

känsla av vad som händer inne i kroppen.<br />

– det enda som jag tycker saknas är taktil<br />

feedback så man kunde känna när man möter<br />

motstånd eller drar i något, säger han. Men för<br />

att kunna behandla alla data som det skulle<br />

generera skulle det behövas en superdator så<br />

det ligger nog rätt långt in i framtiden.<br />

Som med det mesta annat krävs det övning<br />

Utvecklingen av operationsrobotar inleddes<br />

redan i slutet av 1980-talet då amerikanska<br />

försvaret gav Stanford Re<strong>se</strong>arch Institute<br />

i uppdrag att utveckla ett system som<br />

skulle kunna användas för telemedicin.<br />

Kirurger skulle då kunna sitta i säkerhet<br />

bakom fronten och operera skadade via en<br />

fjärrstyrd robot.<br />

Forskarna som arbetade med att konstruera<br />

systemet insåg att det här också var<br />

ett bra tillfälle att utveckla en annan teknik<br />

som börjat testas i mitten av 1980-talet,<br />

auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

nämligen titthålskirurgi. Med den metoden<br />

slapp kirurgerna skära stora snitt i patienterna<br />

utan kunde gå in i kroppen via små<br />

hål och utföra operationen med instrument<br />

som satt i spet<strong>se</strong>n på de rör som fördes in<br />

och som kunde styras utifrån.<br />

Nu visade det sig att det inte fungerade<br />

så bra att fjärrstyra roboten. Det blev en<br />

fördröjning i signalen mellan kirurg och<br />

robot som gjorde det omöjligt att operera<br />

effektivt och försvaret lade därför ner<br />

projektet.<br />

för att bli bra på det här och här finns det ett<br />

problem. i Sverige har vi en liten befolkning<br />

och många sjukhus så det kan vara svårt att få<br />

så många patienter som man vill ha.<br />

det är ett generellt bekymmer vi har inom<br />

svensk sjukvård att decentrali<strong>se</strong>ringen inom<br />

den operativa verksamheten gör att vi får för<br />

liten volym på varje enskild operatör, säger<br />

Per Skoglund.<br />

att det här är en metod på kraftig frammarsch<br />

råder det dock ingen tvekan om. den<br />

första roboten levererades 1999 och nu utförs<br />

uppemot 70 procent av alla prostataoperationer<br />

i uSa med den här tekniken och risken<br />

för allvarliga biverkningar är mycket liten.<br />

Så i det här fallet får man instämma i Kjell<br />

Höglunds gamla slagdänga och säga att maskinerna<br />

är våra vänner. n<br />

Titthålskirurgin fungerade dock bra och<br />

projektet togs över av det privata företaget<br />

Intuitive Surgical 1995. 1999 lan<strong>se</strong>rade de<br />

operationsroboten Da Vinci som idag har<br />

sålts i över 700 exemplar och en av robotarna<br />

står på Linköpings universitetssjukhus.<br />

Även den civila roboten har testats i<br />

telemedicin där kirurgen i USA opererade<br />

på en patient i Frankrike. Fördröjningen i<br />

signalen låg dock på 300 milli<strong>se</strong>kunder vilket<br />

är för mycket så roboten används inte för<br />

telemedicin idag.<br />

11


aV FredriK GuSTaFSSON<br />

Snabb utveckling inom bilindustrin<br />

– osäkerheter i autonoma system<br />

Autonoma system agerar och fattar<br />

beslut utan mänsklig inblandning. Design<br />

av autonoma system är ett stort<br />

område som sträcker sig från reglerteknikens<br />

matematiska grunder via<br />

spagettiprogrammeringens ändlösa<br />

villkorssat<strong>se</strong>r till artificiell intelligens,<br />

där den <strong>se</strong>nare kanske är den vanligaste<br />

associationen när det gäller<br />

autonomi i komplexa system.<br />

artificiell intelligens definieras enligt wikipedia<br />

som studie och design av intelligenta<br />

agenter vilka känner av omgivningen och agerar<br />

för att maximera sina chan<strong>se</strong>r att lyckas.<br />

autonoma system har ett brett spektrum av<br />

tillämpningar och vi foku<strong>se</strong>rar den här diskussionen<br />

på säkerhetskritiska farkostfunktioner<br />

och speciellt förarassistans i bilar.<br />

ett kännetecknade drag hos regelba<strong>se</strong>rade<br />

autonoma system är att de är deterministiska,<br />

dvs alltid ger samma svar på samma fråga.<br />

det kan ju verka naturligt, men kan ge en<br />

överoptimistisk tilltro till funktionen när dess<br />

omgivning har osäkerheter:<br />

• Indata kommer från <strong>se</strong>nsorer och pas<strong>se</strong>rar<br />

signalbehandlingsalgoritmer som skattar<br />

farkostens tillstånd och dess omgivning.<br />

Sensorer har mätfel och begreppen skattning<br />

av tillstånd indikerar att utdata är<br />

behäftade med osäkerheter.<br />

• Tillståndsskattningen matas in i ett regelba<strong>se</strong>rat<br />

system och ut kommer ett beslut i<br />

form av en varning eller aktivt ingrepp.<br />

• Omgivningens reaktion på beslutet har<br />

tydliga osäkerheter och kon<strong>se</strong>kven<strong>se</strong>n av<br />

ett och samma beslut med samma indata<br />

kan variera på ett sätt som kan uppfattas<br />

som stokastiskt.<br />

Vi ska här ge ett systemperspektiv på totalnyttan<br />

av autonoma säkerhetshöjande funktioner i<br />

bilar och hur detta kan relatera till kostnaden.<br />

Autonomt beslutsfattande i bilar<br />

darPa Grand Challenge är en internationell<br />

forskartävling som illustrerar vad som kan<br />

Relativ hastighet<br />

Kollisionslindrande bromsmanövrar<br />

En fundamental storhet i kollisionsundvikande<br />

och kollisionslindrande system är tiden till kollision<br />

tttk, vilken definieras av negativa kvoten<br />

mellan relativt avstånd srel och relativ hastighet<br />

vrel: s<br />

t rel<br />

ttk = – .<br />

vrel<br />

Den återspeglar som namnet antyder hur lång<br />

tid det tar innan kollisionen inträffar, givet att<br />

relativhastigheten inte ändras. Båda fordonen<br />

antas alltså fortsätta i samma riktning och med<br />

samma hastighet. Dessutom krävs i detta uttryck<br />

att relativa accelerationen är noll, i annat<br />

fall får man lösa en andragradare för att få tttk. Tid till kollision kan användas för trafik i en fil<br />

(bil, tåg) eller andra farkoster som ligger på<br />

konstant relativ bäring.<br />

Den typ av dopplerradar som används i bilar<br />

ger både relativt avstånd och hastighet, så tttk kan direkt beräknas och ett enkelt regelverk kan<br />

<strong>se</strong> ut enligt följande:<br />

1. Om 1 < tttk < 3 så varna föraren med ljud<br />

eller ljus.<br />

2. Om 0.5 < tttk < 1 så aktivera bromsförstärkaren<br />

och ge föraren en haptil varning.<br />

3. Om tttk < 0.5 så panikbromsa autonomt<br />

Hur effektivt är ett sådant system i praktiken?<br />

-3<br />

-3.5<br />

-4<br />

-4.5<br />

-5<br />

-5.5<br />

-6<br />

-6.5<br />

-7<br />

8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12<br />

Relativt avstånd<br />

(a)<br />

Figur 1: (a) En radar mäter avstånd och relativ hastighet (doppler) till ett eller flera<br />

framförvarande fordon, båda med mätfel vilka illustreras med en konfiden<strong>se</strong>llips.<br />

(b) Tid till kollision får pga mätfelen en sannolikhetsfördelning som i det här fallet är skev.<br />

Osäkerhet i indata<br />

En typisk bilradar har en osäkerhet. Det innebär<br />

att det beräknade värdet av tttk får ett stokastiskt<br />

bidrag, dvs i en och samma situation får<br />

man olika värden varje gång. Det finns två typer<br />

av felbeslut: att agera när det inte behövs (falsklarm)<br />

och att inte agera då det behövs (missat<br />

larm). I förarassistanssystem vill man undvika<br />

falsklarm för att maximera föraracceptan<strong>se</strong>n av<br />

systemen.<br />

Ett intressant fall är när relativhastigheten är<br />

nära noll och avståndet mellan bilarna är kort.<br />

Ett sådant fall visas i figur 1. Fördelningen för<br />

tttk blir i detta fall tydligt skev: man kan få mycket<br />

stora värden på tttk och då missa att agera då<br />

man borde det. Utan mätosäkerhet skulle man<br />

få tttk = 2, och för den aktuella fördelningen blir<br />

medelvärdet 2.3 och medianen 2.2.<br />

En intressant iakttagel<strong>se</strong> är att beslutsfattare<br />

inom bilindustrin har svårt att acceptera att ett<br />

ingrepp kan ske stokastiskt. Deras kundorienterade<br />

uppfattning är att antingen funkar ett<br />

system eller så funkar det inte. Det ska inte<br />

finnas några “beror på” eller “med sannolikhet<br />

99 % funkar det”. I praktiken får man dock leva<br />

med kompromis<strong>se</strong>n mellan falsklarmsannolikhet<br />

och risken för missad detektion.<br />

0<br />

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

12 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

0.9<br />

0.8<br />

0.7<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

Tid för kollision [s]<br />

(b)


Figur 2: Figuren visar ett test med det av Volvo Cars och LiU utvecklade systemet för kollisionslindring. En radar används som<br />

extern <strong>se</strong>nsor och bromsning sker autonomt då alla kollisionsundvikande manövrar kan uteslutas. Eftersom undanstyrning är<br />

den effektivaste manövern vid hastigheter över 35 km/h så sker ingreppet tämligen <strong>se</strong>nt (notera bromsljus, varningslampa och<br />

nigningsvinkel), men kan ändå minska kollisionshastigheten med 15 km/h.<br />

göras i demonstratorbilar med dagens teknik.<br />

den första tävlingen hölls 2004 med uppgiften<br />

att ta sig 25 mil genom Kaliforniens öken<br />

till ett givet mål helt autonomt. Bästa bilen<br />

kom halvvägs. Året <strong>se</strong>nare hölls en likande<br />

tävling, där fem bilar kom i mål. uppgiften<br />

i darPa urban Challenge 2007 var att låta<br />

standardbilar köra förarlöst i stadsmiljö och<br />

följa trafikregler, läsa skyltar och anpassa sig<br />

till övrig trafik. Sex bilar tog sig igenom den<br />

10 mil långa banan. Stanford och Carnegie<br />

Mellon har turats om att komma etta och<br />

tvåa.<br />

de autonoma funktioner som finns på marknaden<br />

är inte lika spektakulära, men väl så<br />

viktiga. Förarassistanssystem som idag autonomt<br />

fattar beslut på olika nivåer inkluderar<br />

följande funktioner:<br />

1.<br />

2.<br />

Varna föraren med ljus, ljud, vibrationer<br />

i säte och ratt.<br />

Förbereda ställdonen på föraringrepp<br />

som att bygga upp bromstrycket för<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

3.<br />

4.<br />

5.<br />

6.<br />

att undvika dödtid samt förstärka<br />

förarens eventuella bromsning.<br />

aktiva ingrepp med ratt och broms.<br />

Kollisionslindrande manövrar som<br />

panikbromsning när alla undanmanövrar<br />

som undviker olyckan kan<br />

uteslutas.<br />

Kollisionsförberedande ingrepp som<br />

bältesförsträckare och krockkuddar.<br />

SOS-alarmering med positionsdata<br />

efter kollisionen.<br />

ett exempel på förarassistanssystem som<br />

bidrar till den här positiva effekten är sladdhävarna<br />

som bromsar individuella hjul för<br />

att räta upp en sladd. Folksam uppskattar att<br />

sladdhävare är lika säkerhetshöjande som<br />

bilbältet vid dåligt väglag, samt att nya bilar<br />

har en trend att bli 5 % säkrare varje år.<br />

Osäkerhet i kon<strong>se</strong>kvens<br />

effekten av förarassistanssystem är naturligtvis<br />

mycket svår att uppskatta kvantitativt, så<br />

auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

Skaderisk<br />

0<br />

1<br />

0.9<br />

0.8<br />

0.7<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />

Relativ kollisionshastighet<br />

90 100<br />

Figur 3: Risk för mer än lindriga skador vid påkörningsolyckor<br />

bakifrån som funktion av relativ kollisionshastighet. Uppskattningar<br />

i en olycksdatabas samt polynomisk anpassning.<br />

totala nyttoeffekten beror på en rad osäkerheter.<br />

denna typ av osäkerhet som beror på omständigheter<br />

och situationen snarare än mätfel<br />

förefaller mycket lättare att acceptera för<br />

beslutsfattare. Till exempel så dödar krockkuddar<br />

varje år ett an<strong>se</strong>nligt antal människor<br />

pga falska ingrepp, men de räddar mångdubbelt<br />

fler med sina korrekta ingrepp.<br />

Vi ska här studera ett kollisionslindrande<br />

system som utvecklats i samarbete mellan<br />

Volvo Cars och liu i ett doktorandprojekt,<br />

<strong>se</strong> figur 2. en pessimistisk uppskattning av<br />

ingreppets verkan är att systemet bromsar<br />

autonomt så att kollisionshastigheten minskar<br />

ibland med 15 km/h medan i andra fall missar<br />

systemet att ingripa.<br />

Vad ger detta för effekt på olycksrisken?<br />

Klassiska databa<strong>se</strong>r med olycksstatistik är<br />

i<strong>nr</strong>iktade på att beskriva situationen efter<br />

kollisionen, inte före, så de ger inget svar<br />

på frågan. det börjar dock att byggas upp<br />

databa<strong>se</strong>r med statistik på olyckstyp och<br />

uppskattningar av hastigheter mm (dock är<br />

13


auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

Figur 4: Illustration av det av Volvo Cars och LiU utvecklade<br />

systemet för filhållningshjälp. En kamera och en radar håller koll<br />

på omgivningen. Kameran övervakar också om bilen korsar de<br />

vita filmarkeringarna utan att körriktningsvisaren är på, men systemet<br />

agerar endast då det föreligger en risk i ett filbyte (statiskt<br />

objekt, mötande fordon etc).<br />

förstås alla dessa data osäkra). Figur 3 visar<br />

risken för att skadas mer än lindrigt (vilket<br />

motsvarar beteckningen aiS+ i databa<strong>se</strong>n)<br />

som funktion av kollisionshastigheten. Om<br />

nu dessa bilar hade varit för<strong>se</strong>dda med ett<br />

kollisionslindrande system skulle kollisionshastigheten<br />

minska slumpmässigt mellan 0<br />

och 15 km/h. Nyttoeffekten kan uppskattas<br />

till att risken att skadas minskar med 16 %.<br />

eftersom påkörningsolyckor bakifrån utgör<br />

30 % av alla olyckor, blir slutsat<strong>se</strong>n att risken<br />

att skadas totalt <strong>se</strong>tt minskar med 5 %. alltså,<br />

kollisionslindrande system kan ensamt bidra<br />

till Folksams uppskattade trend i säkerhet i<br />

nya bilar för ett år.<br />

Slutligen, bättre <strong>se</strong>nsorer i kombination<br />

med mer avancerad signalbehandling kan<br />

ytterligare förbättra verkan av systemet. den<br />

totala kundnyttan är en avvägning mellan<br />

kostnaden för komponenter och utveckling å<br />

ena sidan och riskminskningen å andra sidan.<br />

Systemdesign<br />

ett kostnad<strong>se</strong>ffektivt system ska dels bestå<br />

av billiga komponenter och dels i<strong>nr</strong>ikta sig<br />

på olycksfall där effekten är så positiv som<br />

möjligt. en systematisk analys av kostnad och<br />

totaleffekt illustreras i tabell 1.<br />

• Kostnad innefattar <strong>se</strong>nsorer som radar,<br />

kameror, ir, GPS och tröghets<strong>se</strong>nsorer, men<br />

inte ställdon eftersom motor, ratt och individuell<br />

hjulbromsning kommer att kunna<br />

styras elektroniskt inom snar framtid.<br />

• Totalnytta beräknas som en summa över<br />

alla olyckstyper, där deras relativa frekvens<br />

multipliceras med systemnyttan för denna<br />

olyckstyp. Totalnyttan anges i procent efter<br />

hur många allvarliga skador som undviks.<br />

• Kostnad<strong>se</strong>ffektivitet anges i procent minskade<br />

skador per tu<strong>se</strong>nlapp i tillverkningskostnad.<br />

Högerkolumnen i tabellen ger ett intressant<br />

kundperspektiv: vad är säkerheten värd? det<br />

ska tilläggas att kostnaden gäller enbart om<br />

man bara väljer ett av systemen, väljer man<br />

flera blir det mängdrabatt pga att många av<br />

systemen använder gemensamma <strong>se</strong>nsorer.<br />

Studien ovan inledde ett doktorandprojekt,<br />

där fokus blev på ett system för filhållningshjälp,<br />

vilket illustreras i figur 4. n<br />

System Kostnad Totalnytta Kostnad<strong>se</strong>ffektivitet<br />

Filhållningshjälp 1200 18.8 15<br />

Filbyteshjälp 1100 1.5 1<br />

Kollisionslindring 1500 10.8 7<br />

Kollisionsundvikning 3900 39.1 10<br />

Kurvvarning 900 3.6 4<br />

Filassistans 3500 32.0 9<br />

Viltskanner 3100 0.3 0<br />

Fotgängar- och cykelskanner 2000 38.3 19<br />

Tabell 1: Komponentkostnad, totalnytta i antal skador som undviks samt kostnad<strong>se</strong>ffektivitet räknat i kostnad per sparad skada.<br />

Kort om författaren<br />

Fredrik Gustafsson är professor i <strong>se</strong>nsorinformatik<br />

vid institutionen för systemteknik<br />

på Linköpings universitet. Han har haft<br />

forskningssamarbeten med Volvo <strong>se</strong>dan<br />

1992 och har ett antal pågående forskningsprojekt<br />

med Volvo, SAAB flyg, NIRA<br />

Dynamics och FOI om säkerhetshöjande<br />

funktioner i farkoster, som virtuella <strong>se</strong>nsorer,<br />

ruttplanering, navigering och kollisionsundvikning<br />

i bilar, flygplan och obemannade<br />

farkoster.<br />

De fakta som finns i artikeln är tagna från<br />

doktorsavhandlingarna nedan:<br />

Referen<strong>se</strong>r<br />

[1] Andreas Eidehall. Tracking and threat<br />

as<strong>se</strong>ssment for automotive collision avoidance.<br />

Dis<strong>se</strong>rtation no. 1066, Linköping University,<br />

Sweden, 2007.<br />

[2] Jonas Jansson. Collision avoidance theory<br />

with applications to automotive collision mitigation.<br />

Dis<strong>se</strong>rtation no. 950, Linköping University,<br />

Sweden, 2005.<br />

14 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong>


Flygledartorn<br />

utan bemanning i Skåne<br />

Fjärrstyrda flygplan har väl de flesta<br />

av oss hört talas om, men fjärrstyrda<br />

flygledartorn? Redan i slutet av det här<br />

året kan dock det första flygledartornet<br />

i Sverige skötas via fjärrstyrning<br />

så att det inte behöver sitta någon<br />

flygledare i det lokala tornet.<br />

det handlar om ett test som luftfartsverket<br />

(lFV) ska genomföra där flygtrafiken på Ängelholms<br />

flygplats ska styras från Sturup, drygt<br />

tio mil bort. Till att börja med handlar det om<br />

ett test och det kommer att sitta en flygledare<br />

i tornet i Ängelholm också för säkerhets skull,<br />

men i förlängningen är det tänkt att det inte<br />

ska behövas någon lokal flygledning på mindre<br />

flygplat<strong>se</strong>r.<br />

att skicka signaler om ljus på banan och<br />

liknande är inget problem utan utmaningen<br />

kommer i hur en flygledare ska kunna <strong>se</strong> precis<br />

som om han eller hon satt i tornet. reglerna<br />

säger nämligen att man måste ha en visuell<br />

bild av flygplat<strong>se</strong>n om det alls är möjligt. Nu<br />

kan man invända att det går att landa även<br />

när det är becksvart och då spelar det ju ingen<br />

roll om man kan <strong>se</strong> ut eller inte, men reglerna<br />

är som de är och måste följas. dessutom är det<br />

förstås en fördel att exempelvis kunna <strong>se</strong> om<br />

ett landningsställ är nerfällt på ett plan som<br />

har fått ett felmeddelande om det.<br />

Kamera zoomar in landningsställen<br />

– lösningen, som lFV utarbetat i samarbete<br />

med Saab Security Systems, bygger på att<br />

nio kameror installeras ovanpå flygtornet på<br />

Ängelholms flygplats. Varje kamera täcker 40<br />

graders synvinkel och tillsammans ger de en<br />

panoramabild på 360 grader runt om tornet.<br />

dessutom sätts en zoomkamera upp som<br />

flygledaren kan använda som en kikare och<br />

zooma in på ett landande plans landningsställ,<br />

fåglar vid landningsbanan och andra<br />

intressanta detaljer på flygplat<strong>se</strong>n.<br />

Bilderna skickas <strong>se</strong>dan via en bredbandsförbindel<strong>se</strong><br />

till ett rum på Sturup där flygledaren<br />

sitter framför en rad skärmar. Flygledaren kan<br />

då sitta på Sturup och i realtid <strong>se</strong> ut från tornet<br />

i Ängelholm precis som om han eller hon<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

Flygledartornen på mindre flygplat<strong>se</strong>r kan komma att skötas utan flygledare på plats i framtiden. Försök pågår<br />

redan i Skåne. Erfarna flygledare fjärrstyr dock trafiken från en gemensam flygledningscentral.<br />

aV KeNT OlOFSSON<br />

15


auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

satt i Ängelholm. Givetvis går det också att<br />

styra alla andra funktioner som normalt styrs<br />

från det lokala tornet, så i praktiken ska allt<br />

fungera precis som om det fanns en flygledare<br />

på plats.<br />

anledningen till att lFV vill testa den här<br />

möjligheten är att det finns många små flygplat<strong>se</strong>r<br />

i Sverige som har förhållandevis lite<br />

kommersiell trafik, men där det ändå ofta ska<br />

finnas en flygledare på plats. Om det nu bara<br />

går ett par flygningar på förmiddagen och<br />

ett par på eftermiddagen blir det svårt att få<br />

ekonomi i det hela och en del flygplat<strong>se</strong>r drivs<br />

förmodligen mer av kommunal prestige än<br />

ekonomiska överväganden. Om man kunde<br />

samla flygledarna på ett ställe skulle det gå<br />

att sänka kostnaderna vilket Göran lindqvist,<br />

flygledare och fokalpunkt för fjärrstyrda torn<br />

på lFV, tycker är mycket intressant.<br />

– Man kan tänka sig att vi har en central<br />

som sköter om 10-15 torn och förhoppningen<br />

är att det ska bli möjligt att låta en flygledare<br />

ansvara för mer än ett torn för då kan vi öka<br />

effektiviteten betydligt, säger han.<br />

det här ligger nu litet längre in i framtiden<br />

för först gäller det att <strong>se</strong> att tekniken verkligen<br />

fungerar som förväntat och det lär också bara<br />

fungera för flygplat<strong>se</strong>r med förhållandevis<br />

lite trafik. Men om en flygledare skulle kunna<br />

hantera två torn samtidigt skulle vi få en effektivitetshöjning<br />

med 100 procent på en gång<br />

och det är få effektivitetsprogram som kan<br />

skryta med sådana siffror.<br />

en sak som också kan upplevas som ett problem<br />

på mindre flygplat<strong>se</strong>r är att flygledarna<br />

alltid jobbar ensamma och inte får del av det<br />

kunskapsutbyte som sker automatiskt om<br />

man har kolleger att prata med. i en central<br />

skulle det alltid finnas andra flygledare att<br />

fråga om råd och lära sig av.<br />

Fjärrtorn backup på större flygplat<strong>se</strong>r<br />

det finns också idéer om att man skulle kunna<br />

använda tekniken med fjärrtorn för att ha<br />

som backup till tornen på större flygplat<strong>se</strong>r.<br />

– Om tornet på en stor flygplats inte kan<br />

användas på grund av bombhot, brand eller<br />

något annat skulle det här kunna användas<br />

som backup, säger Göran lindqvist. Man<br />

skulle då kunna koppla över flygledningen till<br />

en central som ligger på en annan plats.<br />

Nu kan det kanske låta litet riskabelt att<br />

förlita sig på dataöverföring av video för att<br />

landa trafikplan, men det finns förstås redundans<br />

och i och med att det här systemet är<br />

tänkt att användas på flygplat<strong>se</strong>r med mindre<br />

trafik finns det också möjligheter att hantera<br />

eventuella avbrott i videosändningarna utan<br />

någon större dramatik.<br />

– Tanken är att det ska finnas redundans i<br />

systemet, men i och med att vi inte siktar på<br />

att hantera allt för komplicerade situationer<br />

och det inte är särskilt mycket trafik på flygplat<strong>se</strong>n<br />

så finns alltid alternativet att dirigera<br />

om planet till en annan flygplats, säger Göran<br />

lindqvist.<br />

Regelverket bromsar utvecklingen<br />

Sedan har också fjärrstyrning testats inom<br />

andra områden som är minst lika känsliga<br />

som flygledning och det med goda resultat.<br />

– Jag är tveksam till att vårt jobb skulle vara<br />

så mycket mer komplicerat än det de sköter<br />

med telemedicin inom vården, men vi har<br />

mycket strikta regler så man kan säga att det<br />

sannolikt är mer fyrkantigt inom vårt område,<br />

säger Göran lindqvist.<br />

Just regelverket är en av de utmaningar<br />

som finns i det här projektet. När reglerna<br />

skrevs fanns det inga tankar på att torn skulle<br />

kunna fjärrstyras så de utgår från att det finns<br />

flygledare på plats. regelverket är internationellt<br />

vilket gör att det inte går att ändra på i<br />

en handvändning.<br />

– det tar sju-tio år för att lyckas ändra ett<br />

regelverk internationellt så det tar lång tid att<br />

få igenom något, säger Göran lindqvist.<br />

Förhoppningen är att det på ett eller annat<br />

sätt ska gå att lösa snabbare i Sverige så vi kan<br />

använda fjärrstyrda torn långt tidigare än så<br />

och första steget är att visa att det verkligen<br />

fungerar i Sturup/Ängelholm.<br />

Svenska flygledare proaktiva<br />

Sedan gäller det också att övertyga användarna,<br />

det vill säga flygledarna, om att det<br />

här är en teknik som de kan ha nytta av i sitt<br />

arbete och att det inte kommer att ställa till<br />

med några problem för dem. det är knappast<br />

så att ny teknik tas emot med öppna armar på<br />

alla ställen.<br />

– På många håll i europa så är flygledarna<br />

mycket kon<strong>se</strong>rvativa, men jag tycker det<br />

känns som att mina kolleger här i Sverige är<br />

väldigt proaktiva och intres<strong>se</strong>rade av nyheter,<br />

säger Göran lindqvist. Sedan ska man också<br />

säga att det finns ett värde i att vara litet<br />

försiktig som flygledare för vi har erfarenhet<br />

av ny teknik som skulle innebära stora förbättringar<br />

och <strong>se</strong>dan höll det inte måttet, och<br />

i slutändan är det ändå flygledaren som sitter<br />

där med det yttersta ansvaret.<br />

Förhoppningen är dock att testet ska visa<br />

att det här är en teknik som verkligen håller<br />

måttet och i sådana fall kan många små<br />

flygplat<strong>se</strong>r ståta med fjärrstyrd flygledning i<br />

framtiden. Som passagerare kommer du inte<br />

att märka någon skillnad alls vilket är ett<br />

betyg så gott som något. n<br />

16 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong>


Vägledande dokument<br />

för obemannade farkoster<br />

– så tar regelverket form<br />

Ingen har väl missat att obemannade<br />

flygfarkoster har blivit vardagsmat i<br />

militära operationer idag. Till största<br />

delen rör det sig om rekogno<strong>se</strong>ringsuppdrag,<br />

men uSA har också använt<br />

obemannat flyg som attackflyg mot<br />

markmål och farkosterna blir hela<br />

tiden mer avancerade.<br />

Så frågan är hur länge det dröjer innan vi<br />

har obemannade farkoster, eller unmanned<br />

aircraft Systems (uaS) som de också kallas,<br />

som flyger omkring tillsammans med vanligt<br />

bemannat flyg? För att det ska ske räcker det<br />

inte bara med att tekniken utvecklas utan då<br />

måste man också hitta metoder för att göra<br />

det möjligt för obemannat och bemannat flyg<br />

att samleva och det sker inte i en handvändning.<br />

Göran lindqvist fungerar som fokalpunkt<br />

på lFV när det gäller att hitta metoder för<br />

detta. Här arbetar lFV i nära samarbete med<br />

svensk industri för att ge Sverige ett försprång<br />

inom området.<br />

– Man blir gärna litet tidsoptimistisk,<br />

speciellt från industrins sida, men det här<br />

är komplicerade frågor som kommer att ta<br />

många år att lösa, säger han.<br />

Mest för rekogno<strong>se</strong>ring<br />

När vi pratar om uaS:er så gäller det i första<br />

hand farkoster som används för rekogno<strong>se</strong>ring.<br />

idag är det väl i stort <strong>se</strong>tt bara försvaret<br />

som använder uaS:er, men det är lätt att <strong>se</strong> att<br />

även polis, sjöräddning, elbolag som vill undersöka<br />

luftledningar med flera skulle kunna<br />

ha stor nytta av uaS:er. en del av problemen<br />

som måste lösas är beroende av att tekniken<br />

utvecklas så den uppfyller regelverket. ett exempel<br />

på det är att flygfarkoster måste kunna<br />

undvika varandra i luften.<br />

– reglerna idag säger att man måste kunna<br />

<strong>se</strong> annat flyg så man kan väja om man kommer<br />

för nära varandra, säger Göran lindqvist.<br />

det betyder att en uaS måste ha en automatisk<br />

funktion för att upptäcka andra plan och<br />

göra en undanmanöver om det behövs och det<br />

har man inte löst än.<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

andra problem som kan dyka upp berör regleringar<br />

inom andra områden som exempelvis<br />

fördelningen av radiofrekven<strong>se</strong>r.<br />

– det behövs många datalänkar som tar rätt<br />

mycket kapacitet för att kunna styra en obemannad<br />

farkost och få ner bilder från den och<br />

det finns inte så väldigt mycket frekvensutrymme<br />

kvar så det kan bli ett problem, säger<br />

Göran lindqvist.<br />

Långsiktigt arbete<br />

det som kan ta riktigt lång tid är dock att<br />

reglerna måste vara internationella så att<br />

uaS:erna i framtiden kan korsa nationsgrän<strong>se</strong>r.<br />

FN:s underorgan för civil flygtrafik heter<br />

international Civil aviation Organization,<br />

iCaO, och inom det jobbar man med just den<br />

frågan och Göran lindqvist deltar på mötena.<br />

– Vi kommer där att undersöka vilka av dagens<br />

bestämmel<strong>se</strong>r som kommer att påverkas<br />

av obemannat flyg, säger Göran lindqvist.<br />

Målet är att under det närmaste året ta fram<br />

ett världsvägledande dokument som beskriver<br />

fenomenet uaS och hur det kommer att<br />

utvecklas.<br />

att gå från ett dokument till att ändra<br />

regelverket så att det godkänns världen över<br />

lär dock ta lång tid.<br />

– det är en omständlig process att ändra<br />

reglerna internationellt och man får räkna<br />

med att det tar 7-10 år, säger Göran lindqvist.<br />

Nu betyder inte det att det nödvändigtvis<br />

kommer att dröja så länge innan vi kan <strong>se</strong><br />

uaS:er i det vanliga svenska luftrummet. det<br />

är nämligen inte helt nödvändigt att ha internationella<br />

regler så här alldeles i början.<br />

– Till att börja med kommer de obemannade<br />

farkosterna förmodligen att röra sig<br />

nationellt och inte internationellt vilket gör<br />

att vi i ett inledningsskede inte behöver ha<br />

det internationella ramverket på plats, säger<br />

Göran lindqvist.<br />

innan teknik och regelverk har funnit varandra<br />

och alla inblandade myndigheter från<br />

alla länder lyckas hitta en gemensam nämnare<br />

för standarden som alla kan godkänna<br />

och uaS:erna blir en vanlig syn i luften lär det<br />

gå många år.<br />

aV KeNT OlOFSSON<br />

Göran Lindqvist på Luftfartsverket deltar i FN-organet ICAOs<br />

möten om gemensamma bestämmel<strong>se</strong>r för obemannade<br />

farkoster.<br />

– Vi får nog räkna med att det tar åtminstone<br />

10-15 år innan vi börjar <strong>se</strong> uaS:er som rör sig<br />

i luftrummet tillsammans med vanligt flyg,<br />

säger Göran lindqvist. n<br />

17


aV KeNT OlOFSSON<br />

Vilken roll spelar etik och moral?<br />

– Var går grän<strong>se</strong>n mellan människa och maskin?<br />

Etik är förmodligen inte det som står<br />

högst upp på listan över saker man<br />

ska tänka på för de som konstruerar<br />

tekniska system och i många fall<br />

diskuteras säkert de etiska frågorna<br />

inte alls. Handlar det om att bygga en<br />

ny la<strong>se</strong>rskrivare är det väl heller inte<br />

så många etiska tveksamheter att ta<br />

hänsyn till, men börjar vi prata om<br />

autonoma system kommer saken i ett<br />

annat läge.<br />

då har vi system som åtminstone till viss del<br />

kommer att fatta självständiga beslut och som<br />

inte har människans medfödda samvete att<br />

luta sig tillbaks på när det gäller att veta om<br />

det man gör är oetiskt eller inte. det kanske<br />

mest aktuella problemet här är vem som har<br />

det etiska och juridiska ansvaret när ett autonomt<br />

system orsakar skada. Om exempelvis en<br />

automatisk operationsrobot på eget bevåg gör<br />

något som skadar den patienten är det då sjukhu<strong>se</strong>t,<br />

patientens läkare eller robottillverkaren<br />

som ska ställas till svars?<br />

dessutom ger autonoma system oss möjlighet<br />

att låta robotar och datorprogram ta över<br />

verksamheter som idag utförs av människor.<br />

Vi har knappast några betänkligheter med att<br />

låta en robot på egen hand söka igenom ett hus<br />

som rasat ihop, men när det handlar om att<br />

låta en robot sitta barnvakt blir säkert många<br />

mer betänksamma.<br />

Inga enkla svar<br />

en som har tänkt mycket på de här frågorna<br />

är Göran Collste, professor i tillämpad etik på<br />

linköpings universitet och enligt honom finns<br />

det inga enkla patentlösningar för att skapa<br />

”etiska system”.<br />

– det finns en del generella principer man<br />

kan luta sig emot, men <strong>se</strong>dan måste man titta<br />

på varje system och <strong>se</strong> om det har några speciella<br />

etiska frågor som måste behandlas, säger<br />

han. det finns inga klara regler som enkelt kan<br />

formuleras på ett tydligt sätt utan man får utgå<br />

från generella principer och <strong>se</strong>dan får man <strong>se</strong><br />

hur de kan användas i de enskilda systemen.<br />

ett område där de etiska frågorna är<br />

speciellt tydliga är inom vården. det kan till<br />

exempel röra sig om expertsystem där läkaren<br />

kan få hjälp med att ställa diagnos. Grundinformationen<br />

i dessa system har lagts in av<br />

andra läkare, men <strong>se</strong>dan kan systemet självt<br />

börja hitta samband och dra egna slutsat<strong>se</strong>r.<br />

i framtiden skulle man kunna tänka sig att<br />

de här systemen blir så avancerade att patienten<br />

själv kan knappa in sina symptom medan<br />

en sjukvårdsrobot tar nödvändiga prover<br />

och till slut fattar ett expertsystem beslut om<br />

vad det är för fel och hur det ska behandlas,<br />

utan att en läkare är inblandad alls. Även om<br />

tekniken en dag skulle klara av detta är Göran<br />

Collste tveksam till om vi skulle acceptera<br />

detta som patienter.<br />

– När det gäller behandlingsmetoder och<br />

diagnos kan de till vissa delar delegeras till<br />

autonoma system, men vi vill fortfarande ha<br />

en människa som förklarar det hela för oss,<br />

säger Göran Collste.<br />

Överhuvudtaget tror Göran Collste att det<br />

blir svårt att ersätta läkare och sköterskor med<br />

robotar och artificiell intelligens oav<strong>se</strong>tt hur<br />

avancerade systemen blir.<br />

– ett skäl till detta är att vårdrelationen är<br />

en mellanmänsklig relation som kännetecknas<br />

av omsorg, omvårdnad och tillit som bygger<br />

på att det finns en annan människa som vill<br />

oss väl och som vill och kan hjälpa oss och det<br />

tror jag inte en robot kan ersätta, säger Göran<br />

Collste.<br />

att man <strong>se</strong>dan använder exempelvis<br />

operationsrobotar för att ge kirurgen bättre<br />

precision, som vi berättar om på annan plats i<br />

tidningen, är en annan sak eftersom det då inte<br />

rör sig om robotar som tar självständiga beslut<br />

utan som är helt styrda av en mänsklig hand.<br />

Sedan är det förstås frågan om vem som ska<br />

vara ansvarig för att patienten tas om hand på<br />

rätt sätt och får den bästa möjliga vården. Om<br />

ett expertsystem som skapar egna slutsat<strong>se</strong>r<br />

skulle komma fram till ett katastrofalt felbeslut<br />

som leder till att patienten skadas eller dör kan<br />

det bli svårt att med hundraprocentig säkerhet<br />

veta var felet uppstod. Var det något fel i<br />

informationen som lagts in av någon läkare för<br />

många år <strong>se</strong>dan, hade någon programmerare<br />

skrivit fel i koden eller hade systemet blivit så<br />

mänskligt att det kunde begå riktigt mänskliga<br />

misstag?<br />

Alla skyller på alla<br />

Här finns det säkert en risk att det blir svårt<br />

att någonsin få reda på exakt vad som gick<br />

fel och därmed finns det goda möjligheter för<br />

alla inblandade att skylla ifrån sig. Något vi<br />

som patienter säkert skulle ha mycket svårt att<br />

acceptera.<br />

– idag finns det alltid någon som har det<br />

yttersta ansvaret för att patienten behandlas<br />

på bästa sätt och får hjälp med sina problem,<br />

säger Göran Collste. Om det här inte har skötts<br />

på rätt sätt måste det finnas någon som kan<br />

ställas till personligt ansvar och det fungerar<br />

inte om vi har helt autonoma system som<br />

sköter patienten.<br />

Just problemet med att veta vem som är<br />

ansvarig är ett av de mer uppenbara problemen<br />

även när det gäller andra former av autonoma<br />

system. Ofta rör det sig om komplexa<br />

system där många olika grupper av människor<br />

och leverantörer samarbetar och det kan lätt<br />

leda till det som kallas fragmenti<strong>se</strong>ring av<br />

ansvaret.<br />

ett klassiskt exempel av fragmenti<strong>se</strong>ring av<br />

ansvar är koncentrationslägren under andra<br />

världskriget där man kan säga att alla från lokförarna<br />

på tågen som transporterade fångar till<br />

lägren upp till lägerkommendanterna bar en<br />

del av ansvaret, men där alla kan hävda att det<br />

inte var deras fel för de hade inte hela bilden<br />

klar för sig. Fragmenti<strong>se</strong>ring är något som ofta<br />

dyker upp i misslyckade projekt redan idag<br />

där de inblandade gladeligen pekar finger mot<br />

varandra och menar att ”det här är allas fel<br />

utom mitt”.<br />

– det är många som bidrar med sin lilla bit i<br />

något som är så stort och komplext att kanske<br />

ingen av dem kan <strong>se</strong> helheten och förstå kon<strong>se</strong>kven<strong>se</strong>rna<br />

fullt ut, säger Göran Collste. alla<br />

kan då mena att det inte var just de som var<br />

ansvariga för det som hände.<br />

Yttersta ansvaret<br />

Speciellt krångligt blir det med autonoma<br />

18 Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong>


Om människorna byts ut mot autonoma robotar, vem ska då ställas till svars om något går fel, frågar sig Göran Collste, professor i tillämpad etik.<br />

system som lär sig själva och där det plötsligt<br />

går att skylla på någon som inte kan försvara<br />

sig. ingen lär dock bli lugnad av att ett<br />

expertsystem döms till <strong>se</strong>x månaders fängel<strong>se</strong><br />

för vållande till kroppsskada, så här krävs<br />

det klara riktlinjer. den enklaste lösningen<br />

är att tillämpa det som juristerna kallar strict<br />

liability.<br />

– Man kan helt enkelt bestämma sig för<br />

att det är någon som är ytterst ansvarig vare<br />

sig den personen hade kontroll över det som<br />

hände eller ej, säger Göran Collste. då är det<br />

upp till den personen att inte lämna ifrån sig<br />

kontrollen över systemet och ta ansvaret om<br />

något går fel.<br />

en annan metod är att använda försiktighetsprincipen<br />

som om man hårdrar den kan<br />

tolkas som att man inte ska göra något om<br />

man inte är säker på att det är ofarligt. att<br />

Nr 2 – juni <strong>2008</strong> <strong>Combitech</strong><br />

ha en så hård definition om vad man får göra<br />

blir dock svårt i verkligheten eftersom det<br />

är omöjligt att veta om vi kommer att få nya<br />

kunskaper i framtiden som visar att det här<br />

inte alls var så säkert som vi trodde. Här får<br />

man istället nöja sig med att göra så gott det<br />

någonsin går.<br />

– Vi kan aldrig fullt ut förutsäga vilka<br />

problem och dilemman som ny teknik kan<br />

innebära, men om man tar etiska hänsyn redan<br />

från början kan man åtminstone undvika<br />

de mest uppenbara riskerna.<br />

de etiska diskussionerna ligger som sagt<br />

normalt inte högt på dagordningen när nya<br />

projekt ska dras igång och det finns alltid en<br />

risk att den tekniska utvecklingen springer<br />

ifrån den etiska diskussionen. Göran Collste<br />

tycker ändå att det finns en öppenhet numera<br />

när det gäller att ta med etiken i diskussionen<br />

auTONOMi – Mer ÄN Bara TeKNiK<br />

när det gäller utvecklingen av ny teknik. Han<br />

tror också att intres<strong>se</strong>t kommer att växa när<br />

företagen in<strong>se</strong>r att etiska frågor egentligen är<br />

inbyggda i produktutvecklingen.<br />

– Om en ny teknik inte är anpassad till<br />

mänskliga behov eller inte tar hänsyn till exempelvis<br />

ansvarsfrågor så kommer heller inte<br />

den tekniken att efterfrågas, så det finns ett<br />

egenintres<strong>se</strong> från dem som utvecklar tekniken<br />

att tänka på de här frågorna, säger han. n<br />

Göran Collste är professor i<br />

tillämpad etik på Linköpings<br />

universitet.<br />

19


Avsändare:<br />

<strong>Combitech</strong> AB<br />

Box 15042, 583 15 Linköping<br />

Rymdfarkosten Jules Verne levererar förnödenheter<br />

till den internationella rymdstationen ISS.<br />

Med sig har den även teckningar gjorda av sin<br />

namne från 1800-talet.<br />

Jules Verne är delvis trycksatt, men skickades<br />

ändå upp obemannad.<br />

Nästa nummer:<br />

Välkommen till Miljöåldern<br />

Vi har en snabbt växande världsbefolkning som<br />

alla vill ha höjd levnadsstandard. Det innebär en<br />

kraftig ökning av produktionen, konsumtionen och<br />

transporterna. Att det kommer få kon<strong>se</strong>kven<strong>se</strong>r<br />

för miljön är nog alla överens om.<br />

En positiv aspekt av den ökade levnadsstandarden<br />

är att det leder till en ökad medvetenhet<br />

om miljöfrågor. Människor kommer att kräva<br />

möjligheten att andas ren luft, äta giftfri mat och<br />

bo på plat<strong>se</strong>r utan risk för dödliga naturkatastrofer.<br />

Något som man lätt glömmer bort inte är<br />

en självklarhet – inte ens i Sverige, där man t ex<br />

räknar med flera tu<strong>se</strong>n för tidiga dödsfall årligen<br />

pga luftföroreningar.<br />

Nästa nummer av <strong>OnTime</strong> kommer att handla<br />

om vad vi ingenjörer kan göra för miljön. Vi vill<br />

inspirera och visa att det, inom princip alla teknikområden,<br />

finns potential för att utveckla system<br />

som kan minska miljöpåverkan. Med miljöåldern<br />

menar vi att miljöproblem inte kan lösas av en<br />

särskild bransch, utan det måste till en miljöeffektivi<strong>se</strong>ring<br />

som påverkar hela samhället.<br />

B<br />

Porto<br />

betalt<br />

Skulle du våga<br />

flyga med ett<br />

autonomt flygplan,<br />

utan pilot?<br />

Anna Selmarker, gruppchef för<br />

elsystemarkitektur på Scania<br />

Ja. Eftersom den mänskliga<br />

faktorn står för majoriteten av<br />

misstagen skulle jag inte ha något<br />

emot det.<br />

Lars-Peder Johansson, beredskapshandläggare<br />

på Länsstyrel<strong>se</strong>n i<br />

Kronobergs län<br />

Det skulle jag absolut! Jag har<br />

stor tilltro till dagens teknikutveckling.<br />

En vä<strong>se</strong>ntlig aspekt som<br />

jag tänker på är att i ett autonomt<br />

flygplan riskerar man inte att den<br />

mänskliga faktorn hos piloterna<br />

orsakar problem eller felbedömningar.<br />

Christer Fuglesang, astronaut vid<br />

NASA, Johnson Space Center<br />

Ja, det skulle jag kunna tänka mig<br />

att göra och jag tror det går åt<br />

det hållet. Idag fungerar andrepiloten<br />

som backup till piloten,<br />

men i framtiden kan säkert ett<br />

datorprogram fungera som<br />

andrepilot istället.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!